[发明专利]一种多孔材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，尤其涉及一种多孔材料及其制备方法和应用。

背景技术

多孔材料是一种具有独特形貌的材料，广泛地应用于吸附与分离、催化、离子交换、微纳米反应器等众多领域。一般来讲，多孔材料的合成方法主要为模板法合成，分为软模板法和硬模板法。硬模板法主要用预先制备好的多孔材料为基体，将模板去除后得到多孔材料。软模板法合成多孔材料通常是通过目标前驱物和软模板剂自组装实现的。2004年Liang等合成出了具有高度有序介观结构的介孔碳，采用两嵌段共聚物做表面活性剂，间苯二酯甲酸为碳前驱体制备得到。此外，Liang还提出了软模板法合成的机理，成为介孔碳合成中重要的里程碑。Gao等利用介孔SBA-15为模板首次合成了除去模板后仍可以自支撑的有序介孔材料，具有高度晶化结构。

现有技术中无论是采用软模板法还是硬模板法制备多孔材料，制备方法都比较复杂，限制了多孔材料的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多孔材料及其制备方法和应用，本发明提供的多孔材料制备方法工艺简单、操作简便，适于大规模生产多孔材料。

本发明提供了一种多孔材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将电纺溶液进行静电纺丝，形成纳米线，所述电纺溶液包括粘结剂、铝盐和锡盐；

(2)将纳米线进行煅烧，得到氧化物纳米线；

(3)将氧化物纳米线中的Al₂O₃去除，得到多孔材料。

优选的，所述粘结剂包括：

N,N-二甲基甲酰胺、醇类化合物和聚乙烯吡咯烷酮。

优选的，所述静电纺丝过程中采用的注射器的针头型号为16～22G。

优选的，所述铝盐为硝酸铝或氯化铝。

优选的，所述锡盐为氯化亚锡或辛酸亚锡。

优选的，所述煅烧的温度为350～650℃。

优选的，所述步骤(1)形成纳米线后还包括：

将纳米线烘烤后煅烧，得到氧化物纳米线。

优选的，所述步骤(3)具体为：

将氧化物纳米线和碱性溶液混合去除其中的Al₂O₃，得到多孔材料。

本发明提供了一种上述技术方案所述的方法制备得到的多孔材料，所述多孔材料为SnO₂多孔材料。

本发明提供了一种上述技术方案所述的多孔材料在储能和催化领域的应用。

本发明提供的多孔材料的制备方法通过静电纺丝法制备含有SnO₂和Al₂O₃的纳米线，然后将纳米线中的Al₂O₃去除，得到造孔的效果，这种多孔材料的制备方法工艺简单、操作简便，适宜大规模生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1制备得到的氧化物纳米线的SEM图；

图2为本发明实施例1制备得到的多孔材料的SEM图；

图3为本发明实施例1制备得到的多孔材料的XRD图；

图4为本发明实施例2制备得到的氧化物纳米线的SEM图；

图5为本发明实施例2制备得到的多孔材料的SEM图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种多孔材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将电纺溶液进行静电纺丝，形成纳米线，所述电纺溶液包括粘结剂、铝盐和锡盐；

(2)将纳米线进行煅烧，得到氧化物纳米线；

(3)将氧化物纳米线中的Al₂O₃去除，得到多孔材料。